ヒト多能性幹細胞由来心筋細胞に対するビタミンCの老化防止効果Ⅱ

議論

生物医学研究は現象の説明を求めます人間の代謝とそのメカニズム。 これ研究には人体の細胞が必要です'色々な臓器系; ただし、臨床的および倫理的な理由により、人体そのものの生きた組織を実際に採取することはできません。生物医学の基礎研究として取得モデル。 細胞の内部細胞塊に由来する hESC胚 (Thomson et al.1998) およびそれに由来する hiPSC患者'線維芽細胞（Takabashi et al.2007) 提供できます人体研究に適した代替手段として起源と発達の可能性 (Pera et al.2000; ルービノフら。2000）。 ヒト幹細胞誘導体心臓細胞などの細胞は独特で再現性があります。人間の発生生物学で使用される細胞モデル、生物医学研究と薬学研究。

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老化は体細胞に影響を及ぼす一般的な現象です。細胞が損傷し、細胞機能や身体機能の低下につながります。で表されるテロメアの短縮, 蓄積突然変異の、 そしてそのミトコンドリアの発達機能不全(ゴールドスタイン1990; フィンケルとホルブルック2000）。 老化現象は時間的に広範囲に及びます。したがって、人体の細胞の老化に関する研究実施するのは難しいです。心筋細胞の老化は年齢が原因の, 反応性酸化種の形成, とミトコンドリア損傷(ターマンら。2004; ターマンそしてブランク2005）。 これらの効果は以下で再現可能です。心筋細胞のインビトロ培養。

ここでは、老化現象を実証しました。hPSC由来のCM。 ヒトPSC由来のCMはスポンインビトロ培養条件を継続的に熟成させます。 24日目細胞はより年齢特有の色素沈着を示した12 日目と 18 日目の細胞よりも強い。これらの形態学的変化は発現の減少と相関していた細胞周期関連遺伝子、遅い心拍数、および低いえー、ミトコンドリア膜電位です。 表現サイクリン遺伝子の数は時間依存的に減少しました。私たちの研究におけるサイクリン遺伝子の下方制御は、知られている老化の一般的な変化と同様です。分子レベル (Sheydina et al.2011）。 私たちの発見老化した細胞の鼓動が遅いことは、私たちの研究結果と一致していました。以前のレポート (Kim et al.2011）。 ミトコンドリアを測定してみました24日目のJC-1色素を使用した機能性と分化した細胞の30パーセントだけが保存されていることが判明ミトコンドリアの機能。 さらに、次の表現は、テロメアをコードする遺伝子はダウンレギュレートされました。

興味深い発見は、あまり目立たない機能です。老化とビタミンC'逆効果が観察されたhiPSC由来のCMで。 ヒトiPS細胞は成人です多能性をもつように再プログラムされた体細胞状態 (Yu et al.2007）の配送を通じて外因性多能性因子（Takabashi et al.2007）。 iPSC はその派生の性質上、異なるエピジェネティックな状態を持つと考えられていますESC から (Chin et al.2009）そしてまたデモンストレーションします特定の系統への分化効率の低下年齢 (Mauritz et al.2008）。 外因性再プログラム体細胞への挿入のために選択された因子は、この発見を説明します。 再プログラムされたhiPSCは、不完全な再プログラミングまたは早期老化が見られるhESCと比較した場合のin vitro分化中(ハンナら。2010）。 したがって、hESC 由来の CM は、老化またはそれに関連する研究により適しているリサーチ。

ビタミンCは老化防止に多くの役割を果たしており、示されている心血管保護効果(周ら。2006; ルイキングら。2010）。 さまざまな濃度を使用しましたこれらのアンチエイジングを実証するビタミンCの摂取hESC 由来の CM に対する影響。 ビタミンC治療hESC由来CMの拍動頻度に影響を与えるhESC由来CMの傾向を緩和年齢とともに鼓動が遅くなる。 さらに、治療ビタミンCは老化に関連した症状の発現に影響を与えますhESC由来の遺伝子とミトコンドリア機能CM。 まず、hTERT、hTR、およびTRF2が観察されました。 ヒト TR (hTR) および hTERTヒトテロメラーゼ関連RNAおよびタンパク質をコードし、それぞれ。 老化におけるそれらの役割はよく知られています（檜山ほか1995) 両方の遺伝子が関連しているためテロメアとテロメラーゼ (Huffman et al.2000; ブラックバーン2001）。 私たちの研究では、ビタミンによる治療異なる段階の CM での C の発現が増加しました。hTERT。 ヒトTR発現も後期に増加hESC由来のCM。 これらの結果は、ビタミンCはテロメラーゼ活性に直接影響を与えるhESC由来のCMで。 さらに、ビタミンCは、テロメラーゼ関連遺伝子の転写を強化し、そして、このアンチエイジング効果は段階に依存する可能性があります。老化した hESC 由来の CM。 TRF2の劇的発現hESC由来の後期段階で増加CM はビタミン C で処理され、これらの結果は次のことを示していますTRF2が遺伝子調節に役割を果たしているということ老化した hESC 由来の CM。 TRF2活性は以下に関連しています体細胞の老化はさらに次のことを示唆しています。老化防止ビタミンCがもたらす効果.

ビタミンCがミトコンドリアに及ぼす影響も観察しました。膜電位。 アンチエイジング効果は、ビタミンCは心拍数の回復と相関していたhESC由来のCM。 総合すると、これらの結果は次のことを示していますビタミンCのよく知られた心臓保護の役割これは、in vitro の hESC 由来 CM にも当てはまります。 間で試験条件、ビタミンC処理100μM用48 時間が最も効果的であり、この濃度は次の値に近いです。ビタミンCの推奨食事摂取量。これらは結果は、hESC 由来の検証を強く裏付けています。独自の機能を果たす生細胞ソースとしての CM人間の心臓細胞の老化のモデル。

結論として、我々は、hESC 由来のCMは代替モデルとしての使用に適しています。人間の心臓細胞の老化。 このモデルは、生物医学研究の他の分野にも拡張され、初代ヒト心臓細胞の代替、およびさまざまなしたがって、抗老化因子の候補は次のように研究できます。将来的にはhESC由来のCM。

謝辞この研究は、保健省、韓国健康技術研究開発プロジェクト福祉、大韓民国 (A111539) および基礎科学による国立研究財団による研究プログラム韓国 (NRF) 教育科学省の資金提供テクノロジー (2012-0004131)。 著者は誠実な対応を高く評価しています技術協力：Myung Soo Cho、Sun Mi Baek、Jun Beomクさん、キム・ヨンジンさん。

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